《模具設計基礎》教案本

1、 GUANGDONG INNOVATIVE TECHNOLOGY COLLEGE 教 案 課程名稱：塑料成型工藝與模具設計 教師姓名： 曾向彬 系 別： 機電工程系 二一三 年至 二一四 年第 二 學期 課程概況課程名稱:塑料成型與模具設計總學時：64周學時：4教學起始周： 1周 14 周、16周 18 周授課班級及時間：13計輔2班 周三7、8節(jié) 周四3、4節(jié)教材概況（主編、出版社、版次等）：塑料成型工藝與模具設計編著：陳艷輝、陳嬋娟天津大學出版社2011年7月第1版教輔概況：1、塑料成型工藝與模具設計 劉彥國 主編2、模具設計基礎 陳劍鶴 吳云飛 主編3、塑料成型工藝與模具設計 屈華昌 主

2、編課 時 授 課 計 劃一、授課具體時間： 二、授課課題： 第一單元 緒論三、教學目的要求：能力目標：了解本課程的學習目的及學習方法知識目標：1、模具基本概念 2、模具分類 3、模具設計與制造相關知識四、教學重點難點：重點：1、模具基本概念 2、模具類3、模具設計與制造相關知識難點：1、模具分類方法 2、模具設計與制造相關知識解決方案：以案例講解為主，結合實物以及理論的分析，并通過課堂互動的形式來講解模具的相關知識五、教學方法、用具：教學方法：1、前言：10分鐘； 2、教師講解：60分鐘； 3、思考討論：15分鐘；4、布置下次課預習內容：5分鐘； （可根據實際方法增減）通過例題講授，作品觀察，

3、操作練習等解決難點。教學條件用具：多媒體教室、設計相關軟件、電子課件、模具零件六、教學過程（包括教學內容、輔助手段、板書設計、課堂練習、教學進程時間分配、課外作業(yè)等）：一、模具基本概念模具是用來生產有一定形狀和尺寸要求的產品的重要基礎工藝裝備。 模具工業(yè)是整個制造業(yè)的基礎，在經濟發(fā)展的過程中，扮演著一個舉足輕重的角色。 如汽車、家電、音響、攝影照相器材、塑膠、光學鏡片、玩具及日常用品等，乃至新興產業(yè)如資訊產品、通訊器材、航太工業(yè)及國防工業(yè)等均與模具息息相關，可以說模具是“一切制造之母”。 二、按照成形件材料的不同分類1、金屬模具1）沖壓模具2）壓鑄模具 3）鍛壓模具 4）鑄造用金屬模具 5）粉

4、末冶金模具 2、非金尾模具1）塑料模具2）橡膠模具 3）玻璃模具 4）陶瓷模具三、模具設計與制造的相關知識（CAD/CAM技術）1、數控加工2、電火花、線切割加工四、廣東制造業(yè)的特點及人才需求家電工業(yè)的主要生產基地（TCL、科龍、康佳、格力、美的、創(chuàng)維等）；日本三大汽車巨頭相繼落戶廣州（本田、豐田、日產）；電子信息產業(yè)排名全國第一，是主要的出口地（華為、中興）；外資企業(yè)全國最多，企業(yè)的規(guī)模較大；模具企業(yè)大小6000余家；毗鄰港澳，經濟活躍，國外高新技術的轉移、推廣應用走在全國最前列；五、課程整體設計的思路模具設計基礎作為專業(yè)的核心課程，課程的設計充分體現以項目為載體的原則，以真實的工作任務或產

5、品為載體設計教學內容與教學過程,了解模具的常見機構及其加工工藝。六 課程的任務與學習目標： 1、能應用流變基礎理論，分析塑料成型工藝條件，達到能編制出合理、可行的塑料成型工藝規(guī)程的能力2、能應用嘗過的設計知識通過查閱和使用有關設計手冊和參考資料，設計中等復雜程度的模具，為設計、制造復雜塑料模打下基礎3、熟悉注射成型模具常見機構的原理及作用，了解其設計及計算方法，并能根據模具的結構特點編寫其加工工藝 4、具備跟蹤專業(yè)技術發(fā)展方向，探求和更新知識的自學能力教學后記：本節(jié)課主要是介紹了模具在生活、生產中實際應用的實例，讓學生理解模具基本概念和分類，初步掌握模具設計與制造相關知識；并對模具應用有一定的

6、感性認識。課 時 授 課 計 劃一、授課具體時間： 二、授課課題： 第二單元 塑料成型工藝三、教學目的要求：能力目標： 1、塑料件的工藝結構； 2、常見的塑料產品的缺陷及改良方法；知識目標： 1.熟悉塑料產品的工藝結構 ； 2.了解塑料制品的工藝性與模具的關系。四、教學重點難點：重點： 難點： 解決方案：以案例講解為主，結合實物以及理論的分析，并通過課堂互動的形式來講解模具的相關知識五、教學方法、用具：教學方法：1、前言：10分鐘； 2、教師講解：60分鐘； 3、思考討論：15分鐘；4、布置下次課預習內容：5分鐘； （可根據實際方法增減）通過例題講授，作品觀察，操作練習等解決難點。教學條件用具

7、：多媒體教室、設計相關軟件、電子課件、模具零件六、教學過程（包括教學內容、輔助手段、板書設計、課堂練習、教學進程時間分配、課外作業(yè)等）：項目導入某企業(yè)要生產大批量的天線支座，要求支座具有足夠的強度，外表面美觀、性能可靠，要求設計一套成型該塑件的模具，可用那種塑膠材料？項目相關知識點一 塑料及塑料制品1、塑料及其分類（1）塑料的概念塑料是指以高分子合成樹脂為主要成分，在一定的溫度、壓力等條件下具有可塑性和流動性，可利用模具成型的一類有機合成材料。2、塑料的分類（1）按組成成分分簡單組分塑料：僅加入少量著色劑、潤滑劑等，如聚苯乙烯（PS）、有機玻璃（PMMA)。復雜組分塑料：為改變塑料的性能，加入

8、若干添加劑，如填料、增塑劑、穩(wěn)定劑、固化劑等。（2）按受熱特性分熱塑性塑料：在特定的溫度范圍內能反復加熱軟化熔融、冷卻硬化定型的塑料。如聚乙烯（PE）、如聚氯乙烯（PVC）。熱固性塑料：初次受熱到一定溫度時能軟化熔融、可塑制成型，但不能反復加熱成型的塑料。如酚醛樹脂（PF)、脲醛（PF)。（3）按塑料的分子結構分線型或支鏈型結構：熱塑性塑料網型結構：熱固性塑料3、常見熱塑性塑料是指在特定 的溫度范圍內能反復加熱熔融、冷卻硬化定型的塑料，主要有以下幾大類：1）、聚乙烯（PE)2）、聚丙烯（PP)3）、聚苯乙烯（PVC)4）、有機玻璃（PMMA)5）、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS)6）、尼

9、龍（PA)7）、聚甲醛（POM）8)、聚碳酸酯（PC)4、常見熱固性塑料是指在初次 受熱到一定溫度時能軟化熔融，可塑制成型，繼續(xù)加熱或加入固化劑 后即硬化定型的塑料，這類塑料主要可以分為以下四類：1、酚醛塑料( PF )2、環(huán)氧樹脂( EP ) 3、氨基塑料4、有機硅塑料二、塑料的成型工藝性能（1）收縮性（2）流動性（3）結晶性（4）吸濕性（5）熱敏性項目實施此天線支座，要求支座具有足夠的強度，外表美觀、性能可靠，應用在弱電環(huán)境下，其他要求不高，在批量生產情況下，選擇低成本的、性能滿足要求的ABS材料，用注塑成型方式注塑模工藝條件 : 干燥處理：ABS材料具有吸濕性，要求在加工之前進

10、行干燥處理。建議干燥條件 為8090C下最少干燥2小時。材料溫度應保證小于0.1%。 熔化溫度：210280C；建議溫度：245C。 模 具溫度：2570C。（模具溫度將影響塑件光潔度，溫度較低則導致光潔度較低）。 注射壓力： 5001000bar。 注射速度：中高速度課外小常識教學后記：本節(jié)課主要是學習塑料的有關知識，為注射工藝的分析及材料選擇做基礎，課 時 授 課 計 劃一、授課具體時間： 二、授課課題： 第三單元 塑件的工藝性三、教學目的要求：能力目標： 知識目標： 四、教學重點難點：重點： 難點： 解決方案：以案例講解為主，結合實物以及

11、理論的分析，并通過課堂互動的形式來講解模具的相關知識五、教學方法、用具：教學方法：1、前言：10分鐘； 2、教師講解：60分鐘； 3、思考討論：15分鐘；4、布置下次課預習內容：5分鐘； （可根據實際方法增減）通過例題講授，作品觀察，操作練習等解決難點。教學條件用具：多媒體教室、設計相關軟件、電子課件、模具零件六、教學過程（包括教學內容、輔助手段、板書設計、課堂練習、教學進程時間分配、課外作業(yè)等）：項目導入某企業(yè)招聘設計員，在面試題中有這樣一道題目，要求指出這樣設計會出現怎么樣的不良狀況，如何改良？項目相關知識點一、塑件的形狀1）改變塑件形狀以利塑件成型的典型實例2）可強制脫模的側向凹、凸3）

12、球面或拱形曲面二、塑件的壁厚塑料制品壁厚大小對塑件質量有很大的影響壁厚過?。簭姸群蛣偠炔蛔悖芰狭鲃永щy壁厚過大：原料浪費，冷卻時間長，易產生氣泡、縮孔等缺陷熱固性塑料的小型塑件，壁厚取0.62.5mm,大型塑件取3.28mm，布基酚醛塑料等流動性差者取較大值，但一般不要大于10mm。脆性塑料如礦物填充的酚醛塑料件壁厚應不小于3.2mm。 熱塑性塑料易于成型缽壁塑件，最小壁厚能達到0.25mm,但一般不宜小于0.60.9mm,常取2 4mm。三、塑件的脫模斜度脫模斜度：為了便于塑件脫模,防止脫模時擦傷塑件,必須在塑件內外表面脫模方向上留有足夠的斜度,在模具上稱為脫模斜度,如圖所示. 脫模斜度的

13、取法:外形 以大端 為基準,斜度由縮小方向 取得;內形 以小端為基準,斜度由擴大方向 取得.四、塑件的加強肋在不增加壁厚的情況下，增加塑件的強度和剛度，避免塑件變形翹曲，或者由于收縮不均勻產生的縮孔、氣泡、凹陷等現象，有的加強筋還能改善成型時熔體的流動狀況。加強肋的尺寸如圖所示（T為塑件的壁厚）。五、塑件的支承面及凸臺通常塑件一般不以整個平面作為支承面，而是以底腳或邊框為支承面。 凸臺-是用來增強孔或裝配附件、或為塑件提供支撐的截錐臺或支撐塊。 設計凸臺時，除應考慮前面所述的一般問題外，在可能情況下，凸臺應當位于邊角部位，其幾何尺寸應小，高度不應超過其直徑的兩倍，并具有足夠的脫模斜度。六、塑件

14、的圓角塑件除了使用上要求采用尖角之外,其余所有轉角處盡可能采用圓角過渡. 因為帶有尖角的塑件,往往會在尖角處產生應力集中,在受力或受沖擊振動時發(fā)生破裂,甚至在脫模過程中由于成型內應力而開裂,特別是塑件的內角處,理想的內圓角半徑 應為壁厚的1/3以上.七、塑件上的孔的設計塑件上的孔有通孔、盲孔、形狀復雜的孔、 螺紋孔，對這些孔的設計有以下要求：（1）孔的形狀宜簡單，復雜形狀的孔，模具制造較困難。（2）孔與孔之間，孔與壁之間均應有足夠的距離（見表八、塑件上的花紋、文字及符號塑件上的花紋（如凸、凹紋、皮革紋等）有的是使用上的需要，有的則是為了裝飾，設計的花紋應該易于成型和脫模，便于模具制造，為此紋向

15、應與脫模方向一致。九、 嵌件和螺紋的設計 十、螺紋的設計十一、塑件上的齒輪及螺紋項目實施過程 教學后記：課 時 授 課 計 劃一、授課具體時間： 二、授課課題： 第四單元 塑件注塑工藝及設備三、教學目的要求：能力目標： 1.具有合理選擇成形設備的能力；2.會初步判定所選成形設備與模具的適應性。 知識目標： 1、了解注射機的分類，工作原理及技術參數；2、掌握注射模具與成型設備的關系；四、教學重點難點：重點： 難點： 解決方案：以案例講解為主，結合實物以及理論的分析，并通過課堂互動的形式來講解模具的相關知識五、教學方法、用具：教學方法：1、前言：10分鐘； 2、教師講解：60分鐘； 3、思考討論：

16、15分鐘；4、布置下次課預習內容：5分鐘； （可根據實際方法增減）通過例題講授，作品觀察，操作練習等解決難點。教學條件用具：多媒體教室、設計相關軟件、電子課件、模具零件六、教學過程（包括教學內容、輔助手段、板書設計、課堂練習、教學進程時間分配、課外作業(yè)等）：項目導入采用ABS注塑的上鉸蓋的最大外形尺寸為165mm*59mm,水口的大概面積為70mm*5mm，模具設計時采用一模兩腔，請初步選擇合適的注射成型設備項目相關知識點一、塑料注射機每副模具都只能安裝在與其相適應的 注塑機上進行生產，因此設計模具時，應 詳細地了解注塑機的技術規(guī)范，以及注射模與設備相關部分。二、塑料注射機的類型1、按用途分1

17、）熱塑性塑料通用注射機2）專用注射機2、按外形分1）臥式注射機2）立式注射機3）直角式注射機三.塑料注射機的結構組成1.塑料注射機的噴嘴2.塑料注射機的定模固定板2.塑料注射機的定模固定板3.塑料注射機的動模固定板4.塑料注射機的頂出桿四.塑料注射機的注塑過程加料塑化注射保壓冷卻脫模五、塑料注射機的規(guī)格及其與模具的關系1.最大注射量注射機最大注射量是指注射機螺桿或柱塞以最大注射行程注射時，一次所能達到的塑料注射量規(guī)定用加工聚苯乙烯（密度1.041.06g/cm3）時，注射機一次所能注出的公稱容積（cm3）表示。XS-ZY-500：表示最大注射量為500cm3 的注射機XS：塑料成型機 Z：注射

18、機 Y：螺桿式2、注射壓力選取時可參考部分塑料的注射壓力見表P注受澆注系統(tǒng)、型腔內阻力、模具溫度等因素影響P注太大：毛邊大、脫模困難、塑件表面質量差、內應力大P注太?。翰荒茼樌錆M型腔、無法成型3.鎖模力所謂最大注射面積即模具分型面上允許的制件最大投影面積，作用在該面積上的型腔總壓力應小于注射機所允許的鎖模力，不然會因鎖模不等而溢料。4、注射機的規(guī)格型號（1）最大注塑量表示： XS-ZY-500：表示最大注射量為500cm3 的注射機（2）鎖模力表示（噸位）（3）用理論注射量/合模力表示注射機的規(guī)格： 臥式注射機： SZ-300/1400 立式注射機： SZL-15/30 熱固性塑料注射機：S

19、ZG-500/15005.定位環(huán)尺寸6.模板尺寸和拉桿間距7.最大和最小模具厚度（容模厚度）8.開模行程（S）必須保證模具開啟后能順利取出塑件。兩板模：SH1+H2+(5 10)mm三板模： SH1+H2+H3+(5 10)mm項目實施過程教學后記：課 時 授 課 計 劃一、授課具體時間： 二、授課課題：第五單元 其他塑料成型工藝認識 三、教學目的要求：能力目標： 1.熟悉注射模具設計的內容及步驟；2.了解塑料制品的工藝性與模具的關系。知識目標： 1、塑料件的工藝結構； 2、塑料注射成型工藝；四、教學重點難點：重點： 難點： 解決方案：以案例講解為主，結合實物以及理論的分析，并通過課堂互動的形

20、式來講解模具的相關知識五、教學方法、用具：教學方法：1、前言：10分鐘； 2、教師講解：60分鐘； 3、思考討論：15分鐘；4、布置下次課預習內容：5分鐘； （可根據實際方法增減）通過例題講授，作品觀察，操作練習等解決難點。教學條件用具：多媒體教室、設計相關軟件、電子課件、模具零件六、教學過程（包括教學內容、輔助手段、板書設計、課堂練習、教學進程時間分配、課外作業(yè)等）：項目相關知識點其他塑料成型工藝與設備一 .壓縮成型工藝與設備二.壓注成型工藝與設備三.擠出成型工藝與設備1.型材擠出成型2.薄膜擠出吹塑成型四.吹塑成型工藝與設備 五.發(fā)泡成型工藝與設備六.壓延成型工藝與設備七.真空及壓縮空氣成

21、型工藝與設備1、吸塑2，壓縮空氣成型教學后記：課 時 授 課 計 劃一、授課具體時間： 二、授課課題： 第六單元 塑料注射模具的分類和典型結構三、教學目的要求：能力目標：能夠讀懂典型注塑模具知識目標： 1、掌握典型的注塑成型模具的基本結構、組成和特點2、熟悉模具零部件的功能 3、掌握典型注塑成型模具的工作原理四、教學重點難點：重點： 難點： 解決方案：以案例講解為主，結合實物以及理論的分析，并通過課堂互動的形式來講解模具的相關知識五、教學方法、用具：教學方法：1、前言：10分鐘； 2、教師講解：60分鐘； 3、思考討論：15分鐘；4、布置下次課預習內容：5分鐘； （可根據實際方法增減）通過例題

22、講授，作品觀察，操作練習等解決難點。教學條件用具：多媒體教室、設計相關軟件、電子課件、模具零件六、教學過程（包括教學內容、輔助手段、板書設計、課堂練習、教學進程時間分配、課外作業(yè)等）：項目導入指出模具的基本結構、組成及特點？項目相關知識點一、注射模具的分類及組成1）按其所用注射機的類型分2）按注射注射模的總體結構特征3）按澆注系統(tǒng)結構形式分4）按塑料件質分5）按成型技術分2、注射模具的組成1）成型零件決定塑件內外表面幾何形狀和尺寸的零件。型腔（凹模）：成型塑件外表面的零件型芯（凹模）：成型塑件內表面的零件 2）澆注系統(tǒng)定義：指將塑料熔體由注塑機噴嘴引向模具型腔的通道。組成：主流道、分流道、澆口

23、及冷料穴。3）導向機構作用：保證動、定模合?；蚰＞咧衅渌悴考g的移動的準確導向。主要零件：導柱與導套。 4）側向分型與抽芯機構5）推出機構定義：指在開模過程中，將塑件及澆注系統(tǒng)推出的裝置。組成：推桿、推桿固定板、推桿墊板等。6）溫度調節(jié)系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)：一般通入冷卻水對模具進行冷卻。加熱系統(tǒng)：1)介質有熱水、熱油、蒸汽 2)采用其他加熱元件7）排氣系統(tǒng)8）支承部件二、典型注射模具結構1、單分型面注射模2、雙分型面注射模教學后記：本節(jié)課主要是介紹了模具在生活、生產中實際應用的實例，讓學生理解模具基本概念和分類，初步掌握模具設計與制造相關知識；并對模具應用有一定的感性認識。課 時 授 課 計 劃一

24、、授課具體時間： 二、授課課題： 第七單元 模具的知識與選用三、教學目的要求：能力目標：1、能夠讀懂典型注塑成型模具2、具有合理選擇模架的能力知識目標： 1、掌握模架的結構組成及名稱2、掌握模架的分類，各類標準模架的運用范圍3、模架的規(guī)格表示方法及選用四、教學重點難點：重點： 難點： 解決方案：以案例講解為主，結合實物以及理論的分析，并通過課堂互動的形式來講解模具的相關知識五、教學方法、用具：教學方法：1、前言：10分鐘； 2、教師講解：60分鐘； 3、思考討論：15分鐘；4、布置下次課預習內容：5分鐘； （可根據實際方法增減）通過例題講授，作品觀察，操作練習等解決難點。教學條件用具：多媒體教

25、室、設計相關軟件、電子課件、模具零件六、教學過程（包括教學內容、輔助手段、板書設計、課堂練習、教學進程時間分配、課外作業(yè)等）：項目導入如圖所示一套生產用模具，那他是什么類型的模具？其規(guī)格如何表示?項目相關知識點一、定義：模架也稱為模胚,是由模板、導柱和導套等零件組成的型腔未加工的組合體。作用：保證了凸凹模在開合模時能正確對準，起連接、固定、導向的作用。 二、組成1、定 模 部 分1）上固定板(面板、頂板）半固定側的母模板或模仁固定在此板上, 然后將此板固定在成形機的模型固定盤上, 裝置方法鉆孔式,或直接用螺絲鎖付，該板厚度不小于20mm.2）母模板（A板、定模板、型腔板）也稱固定側模板,一般用

26、來放置或固定模具的母模仁,該模板厚度及大小視模仁大小,產品大小和高度來決定,計算方法為:母?？蛏疃葂2mm和母?？蛏疃葂2-10mm之2、動 模 部 分1）、公模板（B板、動模板、型芯板） 也稱動模板,模具的主體可分為可動側和固定側兩部份,成形完畢后,開模時,成形品一般須附在可動側以利于模具的頂出機構頂出成形品,模板厚度確定視壓力和成形品的投影面積而定,其計算方法為: 公?？蛏疃葂2mm和公?？蛏疃葂2+10mm之間 2）、間隔塊（C板、方鐵、墊鐵、凳腳）是為確保成形的頂出距離,放在承板(公模板)與下固定板之間的墊塊,高度為頂出板厚度+頂出距離+行程擋塊的高度.3）、下固定板（底板）固定于成形

27、機,其厚度依模具大小而定,一般大于20mm以上 3、導 向 部 分1）、頂針頂板（面針板、頂針板，上頂出板） 2 )、頂針底板（底針板、頂針墊板、下頂出板）3）輔助導向部分1、導柱(GPA) 2、回位銷(RPN) 3、輔助導柱(EGP) 4、連 接 固 定 部 分三、模架四、模架的分類（1）大水口模架（二板模） Side Gate System（2）細水口模架（三板模） Pin Point Gate System（3）簡易細水口模架（三板模） Three Plate Type System項目實施過程教學后記：本節(jié)課主要是介紹了模具在生活、生產中實際應用的實例，讓學生理解模具基本概念和分類，初

28、步掌握模具設計與制造相關知識；并對模具應用有一定的感性認識。課 時 授 課 計 劃一、授課具體時間： 二、授課課題： 第八單元 塑料件在模具中的成型位置三、教學目的要求：能力目標：具有合理選擇分型面的能力；知識目標：如何選擇分型面四、教學重點難點：重點： 難點： 解決方案：以案例講解為主，結合實物以及理論的分析，并通過課堂互動的形式來講解模具的相關知識五、教學方法、用具：教學方法：1、前言：10分鐘； 2、教師講解：60分鐘； 3、思考討論：15分鐘；4、布置下次課預習內容：5分鐘； （可根據實際方法增減）通過例題講授，作品觀察，操作練習等解決難點。教學條件用具：多媒體教室、設計相關軟件、電子

29、課件、模具零件六、教學過程（包括教學內容、輔助手段、板書設計、課堂練習、教學進程時間分配、課外作業(yè)等）：項目導入為燈罩模具選擇合理的分型面？ 項目相關知識點5.2 塑料模分型面選擇一、分型面為了塑件及澆注系統(tǒng)凝料的脫模和安放嵌件，將模具適當分成可分離的接觸表面項目實施過程 形狀：有平面、斜面、階梯面、和曲面。二、分型面選擇的一般原則 分型面的選擇是模具設計首先解決的一個問題，選擇好壞影響質量、模具的使用和制造，決定模具結構形式。對于某一塑件以下原則可能矛盾，不能全符合原則，應滿足主要要求。分型面選定，模具結構大致定了。1、分型面應選擇在塑料件的最大截面處否則無法脫模和加工型腔。2、塑件在型腔中

30、的方位選擇為避免側向分型和側向抽芯，以免模具結構復雜。 3、分型面應便于塑件的脫模 盡量采用一個與開模方向垂直分型面，避免側向分型和側向抽芯。 開模時盡可能留在動模部分。4、分型面的選擇應有利于側向分型與抽芯 側型芯設在動模。 將抽芯或分型距離較大的放在開模的方向上，而將抽芯距離較小的放在側向。 將投影面積大的分型面設在垂直于合模方向上，將投影面積小的分型面作為側向分型。5、分型面的選擇應保證塑件的精度有同軸度要求，應設在同一模板內。6、分型面的選擇應不影響塑件外觀產生飛邊容易修整的部位。7、分型面的選擇應有利于防止溢料垂直于合模方向的分型面上的投影面積接近于注射機的最大注射面積時，就會產生溢

31、料。8、分型面的選擇應有利于排氣盡可能與熔體流動的末端重合9、分型面的選擇應盡量使成型零件便于加工應盡量使成型零件便于加工，保證成型零件的強度，避免成型零件出現薄壁及銳角。10、減小由于脫模斜度造成塑件的大小端尺寸差異若外觀無嚴格要求，較高的且脫模斜度要求小的塑件，可將分型面選在中間。項目實施過程分型面的選擇： 該塑件為燈座，外形要求美觀，無斑點和熔接痕，表面質量要求較高。在選擇分型面時，根據分型面的選擇原則，考慮不影響塑件的外觀質量以及成型后能順利取出塑件，有兩種分型面的選擇方案。 其一，選塑件小端底平面作為分型面，如圖1。選擇這種方案，側面抽芯機構設在定模部分，模具結構需用瓣合式，這樣在塑

32、件表面會留有熔接痕，同時增加了模具結構的復雜程度。 其二，選塑件大端底平面作為分型面，如圖2。采用這種方案，側面抽芯機構設在動模部分，模具結構也較為簡單。所以，選塑件大端底平面作為分型面較為合適教學后記：本節(jié)課主要是介紹了模具在生活、生產中實際應用的實例，讓學生理解模具基本概念和分類，初步掌握模具設計與制造相關知識；并對模具應用有一定的感性認識。課 時 授 課 計 劃一、授課具體時間： 二、授課課題： 第十單元 成型零件的結構設計1三、教學目的要求：能力目標：凹模及凸模的結構形式；知識目標： 1、凹模及凸模的結構形式；2、小型芯四、教學重點難點：重點： 難點： 解決方案：以案例講解為主，結合實

33、物以及理論的分析，并通過課堂互動的形式來講解模具的相關知識五、教學方法、用具：教學方法：1、前言：10分鐘； 2、教師講解：60分鐘； 3、思考討論：15分鐘；4、布置下次課預習內容：5分鐘； （可根據實際方法增減）通過例題講授，作品觀察，操作練習等解決難點。教學條件用具：多媒體教室、設計相關軟件、電子課件、模具零件六、教學過程（包括教學內容、輔助手段、板書設計、課堂練習、教學進程時間分配、課外作業(yè)等）：項目導入項目相關知識點一、型腔的結構設計 整體式型腔：適合于形狀簡單的小型塑料件。 特點：結構簡單，牢固可靠，具有較高的強度和剛度，不易變 形，成型的塑件質量較好。組合式型腔：用于形狀復雜塑件

34、特點：改善了加工性，減少了熱處理變形，節(jié)約了貴重材料，但結構復雜，裝配調整麻煩，塑件表面有鑲拼痕跡，型腔牢固性差。設計時主要應考慮以下要求： 便于加工、裝配和維修。 盡量把復雜的內形加工變?yōu)橥庑渭庸ぃ档土诵颓徽w的加工難度。配合面配合長度不宜過長，易損件應單獨成塊，便于更換。拼塊形狀盡量簡單，達到較高配合精度。鑲件用高碳鋼或高碳合金鋼淬火。淬火后變形較小，可用專用磨床研磨復雜形狀和曲面。 防止熱處理碎裂，防止尖角，拼塊應無銳角，允許情況下，拼塊盡量成直角或鈍角（>90°）有利于排氣系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)的通道的設計和加工。保證組合結構的強度、剛度，避免出現薄壁和銳角。盡量防止產生橫向

35、飛邊。 盡量避免在塑件上留下鑲嵌縫痕跡，影響塑件外觀。鑲拼接縫必須配合緊密。 鑲拼存在間隙，受塑料沖擠會產生飛邊，拼縫線方向應與脫模方 向一致。轉角和曲面處不能設置拼縫。 各組合件之間定位可靠、固定牢固。 當分別在動模和定模上應保證同心。鑲拼件的形狀和尺寸精度應有利于型腔總體精度，并確保動模和 定模的對中性，還應避免誤差積累。鑲塊數量不宜太多，否則精度不易保證，裝配困難，拼縫過多。2、組合式型腔的組合形 整體嵌入式：小件多腔，型腔本身是整體，可采用優(yōu)質鋼材。 特點：型腔形狀及尺寸一致性好，鑲件外形多為旋轉體，更換方便，但模具體積較大，適用小批量。防轉、凹模從上表面嵌入固定板。 局部嵌入式： 特

36、點：型腔某一部分形狀特殊或某一部分磨損需更換，采用 局部鑲嵌。 底部大面積鑲拼式： 特點：型腔底部形狀較復雜或尺寸較大。側壁鑲拼式： 特點：用于中小型塑件。用模套緊箍的側壁鑲拼式： 特點：用于大型件，將鑲拼部分壓入?？蛑?。二 型芯的結構設計 型芯 型芯是指注射模中成型塑件有較大內表面的凸狀 零件，又稱主型芯 整體式型芯： 用于形狀簡單的小型型芯。 組合式型芯： 用于形狀復雜大型型芯，便于加工。組合的原則與型腔一樣。 整體組合結構： 特點：為了節(jié)約貴重鋼材、便于加工和熱處理。 鑲拼式組合結構： 對于形狀復雜的型芯，為了便于加工，可采用鑲拼式組合結構 小型芯 成型塑件上較小孔或槽的零件，也是用來成

37、型塑件內表面的零件。 孔的成型方法 通孔的成型方法： 通孔常有三種方式。 項目實施過程教學后記：本節(jié)課主要是介紹了模具在生活、生產中實際應用的實例，讓學生理解模具基本概念和分類，初步掌握模具設計與制造相關知識；并對模具應用有一定的感性認識。課 時 授 課 計 劃一、授課具體時間： 二、授課課題： 第十單元 成型零件的結構設計2三、教學目的要求：能力目標：能計算成型零件工作尺寸；知識目標： 1、凹模及凸模的結構形式；2、小型芯；3、成型零件工作尺寸的計算；4、型腔強度及剛度對模具成型的影響四、教學重點難點：重點： 難點： 解決方案：以案例講解為主，結合實物以及理論的分析，并通過課堂互動的形式來講

38、解模具的相關知識五、教學方法、用具：教學方法：1、前言：10分鐘； 2、教師講解：60分鐘； 3、思考討論：15分鐘；4、布置下次課預習內容：5分鐘； （可根據實際方法增減）通過例題講授，作品觀察，操作練習等解決難點。教學條件用具：多媒體教室、設計相關軟件、電子課件、模具零件六、教學過程（包括教學內容、輔助手段、板書設計、課堂練習、教學進程時間分配、課外作業(yè)等）：項目導入計算其成型零件尺寸項目相關知識點成型零件的工作尺寸計算 工作尺寸：成型零件上直接成型塑件部分的尺寸，主要有型腔和型芯的徑向尺寸、型腔的深度或型芯的高度尺寸、中心距尺寸等。一、國標計算法影響塑件尺寸公差的因素 影響塑件尺寸公差的

39、因素很多，而且相當復雜，主要因素有： 成型零件的制造誤差： z/3/4 組合式成型零件的制造公差應根據尺寸鏈加以 確定。 成型零件的磨損量： 主要磨損因素：脫模磨損（而與脫模方向相平行的表面應考慮磨損）、料流的沖刷、腐蝕性氣體的銹蝕、模具的打磨拋光。 批量小取小值或不考慮磨損量：含礦物填料或玻璃纖維增強塑料取較大值；摩擦系數小的熱塑性塑料取小值；模具耐磨性好，表面鍍鉻或氮化取小值。 成型零件磨損對小件影響大，對大件影響小。 對于中小型塑件，c=/6；大型塑件則取/6以下。成型收縮率的偏差和波動 s =（Smax-Smin）Ls/ 3 ：Ls越大越影響。模具安裝配合的誤差：i水平飛邊厚度的波動：

40、f塑件的最大誤差= z + c + s + i + f主要影響因素：z 、c、s結論：大件，s影響很大，穩(wěn)定工藝條件，選收縮率波動小的塑料小件，z和c影響大，提高成型零件的制造精度和減少磨損量影響因素較多，不容易達到高精度，因此多取精度低些 成型零件工作尺寸標注方法 按平均縮率，在設計計算之前，必須對它們的標注形式及其偏差分布做一些必要的規(guī)定： 塑件上的外形尺寸采用基軸制，單向負偏差，基本尺寸為最大值；與塑件外形尺寸相應的型腔類尺寸采用單向正偏差，基本尺寸為最小值。 塑件上的內形尺寸采用基孔制，單向正偏差，基本尺寸為最小值；與塑件內形尺寸相應的型芯類尺寸采用單向負偏差，基本尺寸為最大值。 塑件

41、和模具上的中心距尺寸均采用對稱分布雙向等值正、負偏差，它們的基本尺寸均為平均值。 型腔和型芯工作尺寸計算 S max、 S min為塑料最大、最小收縮率 平均值Scp=（S max + S min）/2 型腔和型芯徑向尺寸 型腔徑向尺寸 LM ( Ls Ls Scp - ) +z 型芯徑向尺寸 LM ( Ls Ls Scp ) z 型腔深度和型芯高度尺寸 型腔深度尺寸 HM （Hs Hs Scp ）+z 型芯高度尺寸 HM ( Hs Hs Scp ）z 型腔和型芯脫模斜度的確定 一般在保證塑件精度要求的前提下，型腔和型芯在脫模方向的脫模斜度盡量取大些，以便于脫模；型腔的斜度可比型芯取小些，以便

42、于脫模。4、有脫模斜度時徑向尺寸確定1）當脫模斜度不包括在塑件公差范圍內時： 塑件上外形以大端為準，斜度取向小端；模具型腔以大端為準，斜度取向小端。 只檢驗大端尺寸：LM=Ls+LsScp(3/4)+z塑件上的孔以小端為準，斜度取向大端；模具型芯以小端為準，斜度取向大端。 只檢驗小端尺寸：lM=ls+lsScp +(3/4)-z2）當脫模斜度包括在塑件公差范圍內時：型腔小端尺寸： LM=Ls+LsScp(3/4)+z 型腔大端尺寸： LM大=LM(1/41/2)+z 型芯大端尺寸： lM=ls+lsScp+(3/4)-z 型芯小端尺寸： lM小=lM(1/41/2)-z3）說明 基本尺寸及公差

43、值均取兩位，如 。 對于收縮率很小薄壁塑件時，可以不必考慮收縮。 著重控制配合尺寸，其余尺寸簡化計算。 4）中心距工作尺寸計算 LM ( Ls Ls Scp ) ± 5）型芯（或成型孔）中心到成型面距離尺寸計算 安裝在凹模內的型芯中心與凹模側壁距離尺寸的計算 安裝在凸模上的型芯（或孔)）中心與凸模邊緣距離尺寸計算 6）螺紋型芯和螺紋型環(huán)工作尺寸計算 螺紋連接：三個假設為前提的 螺紋成型尺寸計算項目實施過程查表得塑料收縮率為：Smax=0.01 Smin=0.006故：Scp=0.008分析塑件的最高精度為MT3模具制造精度?。篒T9(比塑件精度高三個等級)1.型腔尺寸計算外形直徑：D

44、=40-0.34 查表得z0.062 DM=D+DScp-(3/4)+z =40+40×0.008-(3/4)×0.34+0.062 凸臺寬度：B=10-0.20 查表得z0.043 BM=10+10×0.008-(3/4)×0.20+0.043 凸臺半徑：R1=5-0.10 查表得z 0.03 R1M=5+5×0.008-(3/4) ×0.10+0.03 外形高度：H1=24-0.28 查表得z0.052 H1M=24+24×0.008-(2/3)×0.28+0.052 2.型芯尺寸計算內孔直徑：d1=34+0.

45、34 查表得z0.062d1M=d1+d1Scp+(3/4)-z =34+34×0.008+0.75×0.34-0.062 =34.5-0.062 內孔直徑：d2=3.5+0.16 查表得z0.03d2M=3.5+3.5×0.008+0.75×0.16-0.03 =3.65-0.03 擴孔直徑：d3=6.5+0.2 查表得z0.036d3M=6.5+6.5×0.008+0.75×0.20-0.036 =6.7-0.036 內孔深度：h1=19+0.28 查表得z0.052h1M=19+19×0.008+0.67×0

46、.28-0.052 =19.34-0.052 擴孔深度：h2=3.5+0.16 查表得z0.03h2M=3.5+3.5×0.008+0.67×0.16-0.062 =3.65-0.033.中心距尺寸計算孔距：C1=16±0.2 查表得z0.043C1M=C1+C1×Scp ±z/2 =16+16×0.008 ±0.021 凸臺高度：C2=4±0.1 查表得z0.03C2M=4+4×0.008 ±0.015 起伏凸邊高度：C3=3±0.1 查表得z0.03C3M=3+3×0.0

47、08 ±0.015 非配合圓角：R2=2 查表得z0.025R2M=2+2×0.008 ±0.012起伏凸邊位置角：=45° (自由公差) 取z/4=30 M=45°±15 4.校核如孔距C1:（Smax Smin）×Ls+ z（0.010.006）×16+0.043=0.107<0.4教學后記：本節(jié)課主要是介紹了模具在生活、生產中實際應用的實例，讓學生理解模具基本概念和分類，初步掌握模具設計與制造相關知識；并對模具應用有一定的感性認識。課 時 授 課 計 劃一、授課具體時間： 二、授課課題： 第十二單元 成

48、型零件的結構設計3三、教學目的要求：能力目標：能夠計算成型零件的尺寸；知識目標： 1、成型零件工作尺寸的計算；2、型腔強度及剛度對模具成型的影響四、教學重點難點：重點： 難點： 解決方案：以案例講解為主，結合實物以及理論的分析，并通過課堂互動的形式來講解模具的相關知識五、教學方法、用具：教學方法：1、前言：10分鐘； 2、教師講解：60分鐘； 3、思考討論：15分鐘；4、布置下次課預習內容：5分鐘； （可根據實際方法增減）通過例題講授，作品觀察，操作練習等解決難點。教學條件用具：多媒體教室、設計相關軟件、電子課件、模具零件六、教學過程（包括教學內容、輔助手段、板書設計、課堂練習、教學進程時間分

49、配、課外作業(yè)等）：項目導入案例背景資料：材料：ABS成型腔數：1X2產品大小：167X59X19項目相關知識點一型腔和底板的強度及剛度計算 強度及剛度 塑料模具型腔壁厚及底板的計算是模具設計中經 常遇到的重要問題，尤其對大型模具更為突出，目前許多單位憑經驗確定，但經常因估計不準造成模具報廢或浪費材料，為此建立科學的確定方法實為重要，目前國內外對模具的計算提出了許多公式或圖表，但總的可以分兩類，一是以剛度為觀點作計算的，二是以強度為觀點作計算的。在實際中既不允許強度不足而破壞，也不許因剛度不夠而變形。 在生產中發(fā)現模具對剛度及強度并非同進要求兼顧，有的因剛度不足發(fā)生變形過大而破壞，有的在總變形量

50、不大就發(fā)生了強度破壞，且發(fā)現一般大尺寸型腔則易發(fā)生強度不足而破壞。強度不足發(fā)生破壞，剛度不足出現過大彈性變形，產生溢料和影響尺寸及成型精度，脫模困難等。經分析： 大模具剛度合格，則強度合格，小模具強度合格，則剛度合格。因為在生產中，只要成型條件（溫度、壓力、時間、材料等）相同，則不論模具大小，一般對型腔壁厚和底板厚度的最大彈性變形量都控制在同一規(guī)定的尺寸范圍內（一般0.0250.05mm） 在材料力學，大尺寸允許變形量大；而小尺寸允許變形量小，但在模具里不同e許1e許2,因此對大尺寸型腔如允許產生0.05mmm變形值時，變形值已經很大，內應力超過許用應力而破壞，所以大模具剛度合格，則強度合格，小模具強度合格，則剛度合格。強度和剛度條件： 強度條件： （型腔中應力不超過型腔材料許用應力） （與材料力學相同）剛度條件：ee許（型腔彈性變形量不超過允許變形量） （與材料力學不同） 要防止溢料：主要對組合式或鑲拼式來講同一種塑料，大小模具溢邊值是相同的。 應保證塑件精度：中小型塑件公差為0.130.25 mm e許/50.0250.05 mm由、條件都得滿足，取小的值。要有利于脫模：生產中一般不考慮上、下壓住，變形只能向兩邊，因此不存在脫不出來 型腔和底板的強度及剛度計算計算法支承板可以查表也